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FR2692401A1 - High voltage circuit breaker using two divergent blower sections - has sections with metallic annular electrodes, first of which is connected by resistor or capacitor to one contact in dielectric gas - Google Patents

High voltage circuit breaker using two divergent blower sections - has sections with metallic annular electrodes, first of which is connected by resistor or capacitor to one contact in dielectric gas Download PDF

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FR2692401A1 FR9306933A FR9306933A FR2692401A1 FR 2692401 A1 FR2692401 A1 FR 2692401A1 FR 9306933 A FR9306933 A FR 9306933A FR 9306933 A FR9306933 A FR 9306933A FR 2692401 A1 FR2692401 A1 FR 2692401A1
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Abstract

The circuit breaker has two sections (31,32) which diverge at the exterior, converge at the interior to two annular electrodes (35) and are interconnected by cross-pieces to make a single channel. The resistor or capacitor (5) is connected between the first electrode fixed at the neck of the channel of the first section (31) and the first contact (1). The capacitor value is high, for example 10,000 or 20,000 pF, and of low nominal voltage, about 20% of the normal chamber voltage. The arc to the second contact (2) is thus divided into three. Alternatively, a magnetic blower coil, partially enclosed in the channel, is connected to the two sections. ADVANTAGE - Reduced number of chambers, valuable for distant line faults.

Description

BUSE DE DISJONCTEUR A PLUSIEURS DIVERGENTS
La présente invention se rapporte à un disjoncteur à haute tension comprenant au moins une chambre de coupure comportant une enveloppe étanche rempli de gaz à bonnes propriétés diélectriques et contenant un contact d'arc fixe et un contact d'arc mobile, l'un étant solidaire d'une buse de soufflage isolante.MULTIPLE DIVERGENT CIRCUIT BREAKER NOZZLE
The present invention relates to a high voltage circuit breaker comprising at least one breaking chamber comprising a sealed envelope filled with gases having good dielectric properties and containing a fixed arcing contact and a movable arcing contact, one being integral an insulating blowing nozzle.

En règle générale, la buse de soufflage est constituée d'un tronçon comportant à son extrémité un divergent. L'arc se forme entre les contacts et est soufflé par le gaz diélectrique orienté par la buse et s'écoulant par l'orifice de celle-ci. L'arc est donc unique et la tension élevée et il est nécessaire de monter plusieurs chambres en série ce qui est particulièrement onéreux. Ceci est particulièrement valable en cas de défaut kilométrique, en défaut de ligne. As a general rule, the blowing nozzle consists of a section having at its end a divergent. The arc is formed between the contacts and is blown by the dielectric gas directed by the nozzle and flowing through the orifice of the latter. The arc is therefore unique and the voltage high and it is necessary to mount several chambers in series which is particularly expensive. This is particularly valid in the event of a mileage fault, in the event of a line fault.

Grâce à l'invention, le soufflage est amélioré et l'arc est scindé en plusieurs arcs ce qui entraîne une division de la tension par un agencement particulièrement économique. Thanks to the invention, the blowing is improved and the arc is divided into several arcs which results in a division of the tension by a particularly economical arrangement.

Pour ce faire, la buse de soufflage est composée de plusieurs tronçons espacés dans le sens longitudinal de la buse et pourvus chacun d'une extrémité extérieure divergente et au moins un tronçon est pourvu d'une électrode métallique annulaire disposée sur son extrémité intérieure. To do this, the blowing nozzle is composed of several sections spaced in the longitudinal direction of the nozzle and each provided with a divergent outer end and at least one section is provided with an annular metal electrode disposed on its inner end.

De cette façon, le gaz est ainsi soufflé entre chaque tronçon de buse et on obtient une division de l'arc et donc de la tension, ce qui est particulièrement appréciable en cas de défaut kilométrique.In this way, the gas is thus blown between each nozzle section and a division of the arc and therefore of the voltage is obtained, which is particularly appreciable in the event of a mileage defect.

Pour faciliter sa fabrication et son montage, de préférence, la buse est constituée d'une seule pièce, les différents tronçons étant reliés les uns aux autres par des entretoises. To facilitate its manufacture and assembly, preferably, the nozzle consists of a single piece, the different sections being connected to each other by spacers.

Selon un mode de réalisation particulier, les tronçons sont au nombre de trois. According to a particular embodiment, there are three sections.

Ce perfectionnement sera particulièrement utilisé lorsque la buse est solidaire du contact fixe.  This improvement will be particularly used when the nozzle is integral with the fixed contact.

Cet agencement nécessite une augmentation du diamètre du contact d'arc mobile et ce dernier est de préférence tubulaire et pourvu d'un organe de fermeture à son extrémité tournée vers le contact d'arc fixe. This arrangement requires an increase in the diameter of the movable arcing contact and the latter is preferably tubular and provided with a closure member at its end facing the fixed arcing contact.

Plus généralement, au moins un des contacts d'arc est tubulaire et pourvu d'un organe de fermeture à son extrémité tournée vers l'autre contact d'arc. More generally, at least one of the arcing contacts is tubular and provided with a closure member at its end facing the other arcing contact.

Selon une caractéristique particulière, l'organe de fermeture est de forme concave et est en PTFE. According to a particular characteristic, the closure member is of concave shape and is made of PTFE.

Selon une autre variante de réalisation, la buse de soufflage est composée d'au moins deux tronçons pourvus chacun d'une électrode métallique annulaire, ces deux électrodes annulaires étant reliées par une bobine de soufflage magnétique et de préférence la bobine de soufflage est enrobée au moins partiellement dans la buse. According to another alternative embodiment, the blowing nozzle is composed of at least two sections each provided with an annular metal electrode, these two annular electrodes being connected by a magnetic blowing coil and preferably the blowing coil is coated with less partially in the nozzle.

Grâce à cet agencement spécifique de la bobine magnétique, le soufflage est amélioré. Thanks to this specific arrangement of the magnetic coil, the blowing is improved.

L'électrode métallique peut également être reliée à une résistance ou à un condensateur. The metal electrode can also be connected to a resistor or a capacitor.

L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins ne représentant qu'un mode de réalisation préféré. The invention is set out below in more detail with the aid of drawings representing only a preferred embodiment.

La figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une première variante de réalisation d'un disjoncteur conforme à l'invention. Figure 1 is a partial longitudinal sectional view of a first alternative embodiment of a circuit breaker according to the invention.

La figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une seconde variante de réalisation d'un disjoncteur conforme à l'invention. Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of a second alternative embodiment of a circuit breaker according to the invention.

La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation avec bobine de soufflage. Figure 3 is a longitudinal sectional view of an alternative embodiment with blowing coil.

La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante de réalisation. Figure 4 is a longitudinal sectional view of another alternative embodiment.

Selon la première variante représentée sur la figure 1, le disjoncteur à haute tension comprend au moins une chambre de coupure comportant une enveloppe étanche rempli de gaz à bonnes propriétés diélectriques et contenant un contact d'arc fixe 1 et un contact d'arc mobile 2, l'un étant solidaire d'une buse de soufflage isolante 3. La buse de soufflage 3 est composée de deux tronçons 31, 32 espacés dans le sens longitudinal de la buse 3 et pourvus chacun d'une extrémité extérieure divergente. La buse 3 est solidaire du contact fixe 1. According to the first variant shown in FIG. 1, the high-voltage circuit breaker comprises at least one breaking chamber comprising a sealed envelope filled with gases with good dielectric properties and containing a fixed arcing contact 1 and a movable arcing contact 2 , one being integral with an insulating blowing nozzle 3. The blowing nozzle 3 is composed of two sections 31, 32 spaced apart in the longitudinal direction of the nozzle 3 and each provided with a divergent outer end. The nozzle 3 is integral with the fixed contact 1.

La buse 3 est constituée d'une seule pièce, les différents tronçons 31, 32 étant reliés les uns aux autres par des entretoises 34. The nozzle 3 consists of a single piece, the different sections 31, 32 being connected to each other by spacers 34.

Le second tronçon 32 est pourvu d'une électrode métallique annulaire 35 disposée sur son extrémité intérieure et de préférence en cuivre ou en tungstène. The second section 32 is provided with an annular metal electrode 35 disposed on its inner end and preferably made of copper or tungsten.

Dans ce cas, l'arc est scindé en deux parties entre le contact fixe 1, le second tronçon de buse 32 et le contact mobile 2 et est soufflé par le gaz diélectrique s'écoulant entre ces pièces. In this case, the arc is split into two parts between the fixed contact 1, the second nozzle section 32 and the movable contact 2 and is blown by the dielectric gas flowing between these parts.

Selon la seconde variante représentée sur la figure 2, la buse de soufflage 3 solidaire du contact fixe 1 est composée de trois tronçons 31, 32, 33 espacés dans le sens longitudinal de la buse 3 et pourvus chacun d'une extrémité extérieure divergente. La buse 3 est constituée d'une seule pièce, les différents tronçons 31, 32, 33 étant reliés les uns aux autres par des entretoises 34. Les second et troisième tronçons 32, 33 sont pourvus d'électrodes métalliques annulaires 35 disposées sur leur partie intérieure convergente. According to the second variant shown in Figure 2, the blowing nozzle 3 secured to the fixed contact 1 is composed of three sections 31, 32, 33 spaced apart in the longitudinal direction of the nozzle 3 and each provided with a divergent outer end. The nozzle 3 consists of a single piece, the different sections 31, 32, 33 being connected to each other by spacers 34. The second and third sections 32, 33 are provided with annular metal electrodes 35 arranged on their part converging interior.

Le contact d'arc mobile 2 est tubulaire et pourvu d'un organe de fermeture 21 de forme concave et en PTFE, à son extrémité tournée vers le contact d'arc fixe 1. The movable arcing contact 2 is tubular and provided with a closing member 21 of concave shape and made of PTFE, at its end facing the fixed arcing contact 1.

L'arc est donc scindé entre les électrodes métalliques et soufflé par le gaz diélectrique. Grâce à l'organe de fermeture 21, le gaz est confiné dans un volume relativement petit ce qui augmente sa pression et améliore le soufflage. The arc is therefore split between the metal electrodes and blown by the dielectric gas. Thanks to the closure member 21, the gas is confined in a relatively small volume which increases its pressure and improves the blowing.

Selon la variante représentée sur la figure 3, la buse de soufflage 3 est composée de deux tronçons 31,32 pourvus chacun d'une électrode métallique annulaire 35, ces deux électrodes annulaires 35 étant reliées par une bobine de soufflage magnétique 4. La bobine de soufflage 4 est enrobée au moins partiellement dans la buse 3, elle est plus précisément enroulée et surmoulée sur la surface extérieure de la buse et enrobée dans le tronçon 31, l'entretoise 34 et le tronçon 32 pour relier les deux électrodes 35. According to the variant shown in FIG. 3, the blowing nozzle 3 is composed of two sections 31, 32 each provided with an annular metal electrode 35, these two annular electrodes 35 being connected by a magnetic blowing coil 4. The coil blowing 4 is coated at least partially in the nozzle 3, it is more precisely wound and overmolded on the external surface of the nozzle and coated in the section 31, the spacer 34 and the section 32 to connect the two electrodes 35.

La figure 4 représente un perfectionnement du disjoncteur conforme à l'invention. Selon ce perfectionnement, l'électrode métallique 35 du premier tronçon 31 est reliée à une résistance ou à un condensateur 5. Dans le cas d'un condensateur, il s'agit d'un condensateur de forte capacité (par exemple de 10000 ou 20000 pF) et de tension nominale faible (par exemple environ 20% de la tension nominale de la chambre). Figure 4 shows an improvement of the circuit breaker according to the invention. According to this improvement, the metal electrode 35 of the first section 31 is connected to a resistor or to a capacitor 5. In the case of a capacitor, it is a capacitor of high capacity (for example 10000 or 20000 pF) and low nominal voltage (for example around 20% of the nominal chamber voltage).

Le condensateur ou résistance 5 est connecté entre la prise de courant reliée au contact 1 et une électrode annulaire 35 fixée sur le col de la buse 3 au niveau du premier tronçon 31. Une autre électrode annulaire 35 est eventuellement fixée sur le tronçon suivant 32 de la buse 3. The capacitor or resistor 5 is connected between the electrical outlet connected to the contact 1 and an annular electrode 35 fixed on the neck of the nozzle 3 at the first section 31. Another annular electrode 35 is possibly fixed on the following section 32 of nozzle 3.

L'arc est ainsi divisé en trois. Compte tenu de la présence de la résistance ou de la tension 5, le courant est d'abord coupé entre le contact 1 et l'électrode annulaire la plus proche 35, puis il y a remontée de la tension et après un temps de retard, il y a coupure du courant capacitif ou résistif entre cetts électrode 35 et le contact 2. The arc is thus divided into three. In view of the presence of the resistor or of the voltage 5, the current is first cut between the contact 1 and the nearest annular electrode 35, then there is a rise in the voltage and after a delay time, there is a cut in capacitive or resistive current between this electrode 35 and contact 2.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1) Disjoncteur à haute tension comprenant au moins une chambre de coupure comportant une enveloppe étanche rempli de gaz à bonnes propriétés diélectriques et contenant un contact d'arc fixe (1) et un contact d'arc mobile (2), l'un étant solidaire d'une buse de soufflage isolante (3), caractérisé en ce que la buse de soufflage (3) est composée de plusieurs tronçons (31, 32, 33) espacés dans le sens longitudinal de la buse (3) et pourvus chacun d'une extrémité extérieure divergente et en ce qu'au moins un tronçon (31, 32, 33) est pourvu d'une électrode métallique annulaire (35) disposée sur sa partie intérieure convergente. 1) High-voltage circuit breaker comprising at least one breaking chamber comprising a sealed envelope filled with gases having good dielectric properties and containing a fixed arcing contact (1) and a movable arcing contact (2), one being integral with an insulating blowing nozzle (3), characterized in that the blowing nozzle (3) is composed of several sections (31, 32, 33) spaced apart in the longitudinal direction of the nozzle (3) and each provided with 'a diverging outer end and in that at least one section (31, 32, 33) is provided with an annular metal electrode (35) disposed on its converging inner part. 2) Disjoncteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la buse (3) est constituée d'une seule pièce, les différents tronçons (31, 32, 33) étant reliés les uns aux autres par des entretoises (34). 2) Circuit breaker according to claim 1 characterized in that the nozzle (3) consists of a single piece, the different sections (31, 32, 33) being connected to each other by spacers (34). 3) Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les tronçons (31, 32, 33) sont au nombre de trois. 3) Circuit breaker according to one of the preceding claims characterized in that the sections (31, 32, 33) are three in number. 4) Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la buse (3) est solidaire du contact fixe (1). 4) Circuit breaker according to one of the preceding claims characterized in that the nozzle (3) is integral with the fixed contact (1). 5) Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un des contacts d'arc (1,2) est tubulaire et pourvu d'un organe de fermeture (21) à son extrémité tournée vers l'autre contact d'arc (2,1). 5) Circuit breaker according to one of the preceding claims characterized in that at least one of the arcing contacts (1,2) is tubular and provided with a closure member (21) at its end facing the other contact arc (2.1). 6) Disjoncteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'organe de fermeture (21) est de forme concave et est en PTFE. 6) Circuit breaker according to claim 6 characterized in that the closure member (21) is of concave shape and is made of PTFE. 7) Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la buse de soufflage (3) est composée d'au moins deux tronçons (31,32) pourvus chacun d'une électrode métallique annulaire (35), ces deux électrodes annulaires (35) étant reliées par une bobine de soufflage magnétique (4). 7) A circuit breaker according to claim 2, characterized in that the blowing nozzle (3) is composed of at least two sections (31,32) each provided with an annular metal electrode (35), these two annular electrodes (35 ) being connected by a magnetic blow coil (4). 8) Disjoncteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bobine de soufflage (4) est enrobée au moins partiellement dans la buse (3). 8) A circuit breaker according to claim 7, characterized in that the blowing coil (4) is coated at least partially in the nozzle (3). 9) Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode métallique (35) est reliée à une résistance (5). 9) Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the metal electrode (35) is connected to a resistor (5). 10) Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode métallique (35) est reliée à un condensateur (5).  10) Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the metal electrode (35) is connected to a capacitor (5).
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